CN201974906U - 金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统。该系统由前端的无线报警装置、无线传输网络和监控中心组成；无线报警装置包括位于壳体内的无线报警器和金属屏蔽壳体天线，无线报警器与金属屏蔽壳体天线之间用馈线做电气连接；所述金属屏蔽壳体天线包括在金属壳体的某一侧开的缝隙和含盖缝隙的金属腔体。无线传输网络采用无线公网和/或无线专网；监控中心通过无线传输网络获得无线报警信息或向无线报警器发送控制信息。本实用新型解决了由于金属屏蔽壳体对无线电磁波的屏蔽而无法在该壳体内部安装无线报警器的问题；金属屏蔽壳体天线装置和无线报警器可以在车间内完成组装，结构简单，大大降低了现场施工费用。
Description
技术领域
本实用新型属于工业品，涉及一种金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统。
背景技术
金属屏蔽壳体设备广泛用于市政、电力、通信、厂矿等各种领域，如像井盖、路灯、停车场、电话亭、邮筒等，但使用中经常会发生各种问题，损毁、破坏、被盗丢失等问题出现时，难以及时了解和掌握，容易带来经济损失和各种不安全的隐患。许多政府部门已经将此类问题纳入物联网“智慧城市”的重要组成部分加以解决。
金属屏蔽壳体设备的防盗，目前大多是采用金属屏蔽壳体设备加固和改进锁具，但收效甚微。因此，金属屏蔽壳体设备被盗时的及时报警是彻底解决防盗问题的关键。
近年来，随着以电子技术、通信技术和信息技术为基础的物联网技术的发展，已经出现几种金属屏蔽壳体设备的防盗报警系统和产品，可分为有线传输报警和无线传输报警。由于有线报警传输方式受有线电缆成本和敷设施工成本及市区环境的的限制，无法大面积实施。针对金属屏蔽壳体设备不定点和大面积分布的特点，采用无线报警传输方式是必然的选择。
无线防盗报警系统比有线系统具有许多优势，但由于金属屏蔽壳体对无线报警信号的电磁屏蔽作用，位于金属屏蔽壳体内的无线报警设备无法将无线信号发送出去。以往的解决办法是在金属屏蔽壳体外面安装立式杆状天线，但很容易遭到碰撞和破坏；而在常用的金属井盖的无线防盗报警系统中，为了避开井盖的电磁屏蔽，一种方法是不得不先将被盗信息先通过有线电缆传送到附近地面上，再通过无线方式传送到监控室，这使得系统复杂化，故障率增高，而且大大增加了施工成本；另一种方法是将天线埋设在井盖周边，但必然使金属屏蔽壳体天线的有效辐射功率降低，而且极易遭到车辆碾压的破坏，而且同样增加了施工成本。
如上所述，由于金属屏蔽壳体的电磁屏蔽问题，使得无线防盗报警的方案无法有效地应用于金属屏蔽壳体设备的防盗报警系统。
实用新型内容
本实用新型提供了一种金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，解决系统前端安置无线报警设备的金属壳体对无线电磁波的屏蔽问题的缝隙天线装置。常见的金属屏蔽壳体包括地面上的金属箱体、各种人井金属井盖、路灯的金属立杆等。无线报警器可以安装在金属箱体内，金属井盖内底面，金属路灯立杆内，通过金属屏蔽壳体的缝隙天线装置实现与外部的无线通信。
该金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，由前端的无线报警装置、无线传输网络和监控中心组成；无线报警装置包括金属壳体上的缝隙和位于壳体内壁上的无线报警器，缝隙和无线报警器之间用天线馈线做电气连接。无线传输网络采用无线公网和/或无线专网；监控中心通过无线传输网络获得无线报警信息或向无线报警器发送控制信息。该系统在金属壳体被破坏或被盗时，无线报警器将报警信息通过金属屏蔽壳体的缝隙天线装置发射到外部空间，再经无线传输网络传送到监控中心。以便及时采取有效措施，抓获盗窃分子和及时修复。本系统结构简单，安装施工方便，无误报现象。上述的报警信息包括该金属屏蔽壳体的编号、位置、负责人、周围环境等相关信息。监控中心也可以将控制信息通过无线传输网络发送给各个金属屏蔽壳体内的无线报警装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
金属屏蔽壳体设备的无线报警装置包括金属屏蔽壳体，金属屏蔽壳体上的缝隙和位于金属屏蔽壳体内的无线报警器。金属屏蔽壳体缝隙和无线报警器之间可以用天线馈线做电气连接。金属屏蔽壳体上的缝隙的形状可以是长方形、长方形的十字交叉形、矩形、圆形、三角形、椭圆形等各种形状。
为了避免缝隙天线辐射反方向的泄漏损失，可以做一个能含盖金属屏蔽壳体缝隙、半封闭柱形金属腔体，将金属屏蔽壳体内的无线报警器固定在该半封闭金属腔体内，再将半封闭柱形金属腔体与金属屏蔽壳体固定在一起。半封闭柱形金属腔体同时对金属屏蔽壳体的无线报警器起到保护作用。半封闭金属腔体可以是圆柱形，方柱形，椭圆柱形或其它任何截面形状的半封闭柱形金属腔体。半封闭柱状金属腔体，其材料可以是铝，铜，钢铁等任何良导体金属。
采用半封闭柱状金属腔体，也可以不用天线馈线对缝隙与无线报警器做电气连接。半封闭柱状金属腔体可以看作是井盖缝隙天线的耦合波导，可以以免馈线方式安装，即将装有杆状天线的金属屏蔽壳体无线报警器直接放置在金属腔体内。我们将金属屏蔽壳体的缝隙天线与金属腔体合称为金属屏蔽壳体天线。
作为金属屏蔽壳体设备报警信息传输信道的无线传输网络可以是GSM、GPRS、CDMA等无线专网或无线公网，也可以采用无线公网与专网相结合的传输方式，也可以是315MHz、433MHz、470M Hz等任何选定频段的无线专网。
对于选定的无线频段，可以通过电磁场传输原理通过理论计算和/或实验来确定金属腔体和井盖缝隙的尺寸。
金属屏蔽壳体缝隙可以是上下通透的，也可以通过某种良好绝缘介质堵封。
缝隙可以开在金属屏蔽壳体的中心位置或偏一些。
金属屏蔽壳体可以是圆柱形、方柱形或任何其它形状。
本实用新型的有益效果是金属屏蔽壳体内无线报警器通过缝隙天线实现与外部的无线通信，从而解决了金属屏蔽壳体对无线电磁波的屏蔽问题。所有的部件都安装于壳体内的金属腔体内，金属屏蔽壳体天线和无线报警器可以在车间内制作并完成组装，结构简单，大大降低了施工成本。
附图说明
图1是实施例的井盖无线防盗报警系统组成示意图
图2a是实施例的井盖天线结构A-A剖面图。
图2b是实施例的井盖天线结构俯视图。
图3是实施例的井盖无线报警器的免馈线安装示意图。
图4a是实施例的地面上的开有缝隙的圆柱形金属壳体示意图。
图4b是实施例的地面上的开有缝隙的立方形金属壳体示意图。
图中：1井盖；2缝隙；3金属腔体；4无线报警器；5馈线；6杆状天线；7金属壳体；8无线报警装置；9无线传输网络；10监控中心。
具体实施方式
下面以井盖为例详细叙述本实用新型的具体实施例，其它金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统的技术方案与此类似。
井盖无线防盗报警系统组成总框图示于图1。
该系统在井盖被盗时，井盖下面的无线报警装置8通过井盖缝隙天线发射到外部空间，再经无线传输网络9将报警信息传送到监控中心10。上述的报警信息包括该井盖的编号、位置、负责人、周围环境等相关信息。监控中心也可以将控制信息通过无线传输网络发送给各个井盖无线报警装置。
无线传输网络9可以是无线专网或无线公网，也可以采用无线公网与专网相结合的传输方式。比如井盖无线报警装置8与无线公网的基站之间通过无线专网传输，各基站与监控室之间通过无线公网传输。
井盖无线报警装置包括井盖1，井盖上的缝隙2和位于井盖下方的无线报警器4。.长方形缝隙和无线报警器之间用天线馈线5做电气连接。井盖缝隙的形状可以是长方形、长方形的十字交叉形、矩形、圆形、三角形、椭圆形等各种形状。该井盖无线报警器4通过这个平板缝隙天线实现与地面上的无线通信，从而解决了金属井盖对无线电磁波的屏蔽问题。
为了避免缝隙天线辐射泄漏损失，可以做一个能含盖井盖缝隙、半封闭柱形金属腔体3，将井盖无线报警器4固定在该半封闭金属腔体内，再将半封闭柱形金属腔体与金属井盖固定在一起。半封闭柱形金属腔体同时对井盖无线报警器起到保护作用。半封闭金属腔体可以是圆柱形，方柱形，椭圆柱形或其它任何截面形状的半封闭柱形金属腔体。半封闭柱状金属腔体，其材料可以是铝，铜，钢铁等任何良导体金属。
采用半封闭柱状金属腔体，也可以不用天线馈线对缝隙与无线报警器做电气连接。半封闭柱状金属腔体可以看作是井盖缝隙天线的耦合波导，如图3所示，可以以免馈线方式安装，即将装有杆状天线6的井盖无线报警器4直接放置在金属腔体3内。
对于选定的无线频段，可以通过电磁场传输原理通过理论计算和/或实验来确定金属腔体和井盖缝隙的尺寸。
在本实施例中，设计、制作和现场安装了井盖无线防盗报警系统。无线传输网络选用移动公司的GSM无线公网；井盖状态的监测采用自主研制的完全无误报的小型倾斜传感器，传感器安装在井盖报警器内的电路板上。被盗井盖倾斜到一定角度(可调节)后，立即接通井盖无线报警器的电源，井盖无线报警器通过短信向监控中心发送报警信息。
监控中心的接警主机上安装有电子地图和地理信息系统(GIS)软件，接到报警信息后，屏幕上的电子地图立即跳到报警井盖的位置上，并显示该井盖的编号、名称、负责人、最近派出所等相关信息。便于值班人员立即采取有效措施抓捕盗窃分子。
井盖无线报警器选用一次性锂电池供电，采用超低耗供电设计，并具有电池欠压报警功能。电池理论上可以工作五年以上，工程上可以三年为更换周期。
井盖无线报警器可按预先设定的周期(1-20天)定期向监控中心报告工作状态。
在井盖的中心位置开一两面通透的长方形缝隙4；通过铸铝做一圆柱形腔体3，底面封闭，上面敞开，将井盖无线报警器4固定在该金属腔体的内底部。缝隙和金属腔体的尺寸由估算和电磁场仿真软件计算综合确定。
现场实际应用表明，馈线方式和免馈线方式两种效果都非常好。井盖无线报警器的天线辐射场强不低于手机的辐射场强。井盖天线的辐射场强可以根据场强仪的监测，调整井盖无线报警器的位置和杆状天线的方向，使井盖天线达到最佳效果。
Claims (8)
1.一种金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征在于，由前端的无线报警装置、无线传输网络和监控中心组成；无线报警装置包括金属壳体上的缝隙和位于壳体内壁上的无线报警器，缝隙和无线报警器之间用天线馈线做电气连接；
无线传输网络采用无线公网和/或无线专网；
监控中心通过无线传输网络获得无线报警信息或向无线报警器发送控制信息。
2.根据权利要求1所述的金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征还在于，缝隙的形状是长方形、长方形的十字交叉形、矩形、圆形、三角形或椭圆形。
3.根据权利要求1所述的金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征还在于，缝隙是里外通透的或通过某种良好绝缘介质堵封。
4.根据权利要求1、2或3所述的金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征还在于，金属壳体内有一个能含盖缝隙的半封闭柱形金属腔体，将无线报警器固定在该半封闭金属腔体内，再将半封闭柱形金属腔体与开有缝隙一侧的金属壳体固定在一起。
5.根据权利要求3所述的金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征还在于，半封闭金属腔体是圆柱形、方柱形或椭圆柱形。
6.根据权利要求3所述的金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征还在于，采用半封闭柱状金属腔体，将装有杆状天线的井盖无线报警器直接放置在金属腔体内。
7.根据权利要求1所述的金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征还在于，在金属井盖上开有缝隙，形成缝隙天线。
8.根据权利要求7所述的金属屏蔽壳体设备的无线防盗报警系统，其特征还在于，井盖下面有一个能含盖缝隙的半封闭柱形金属腔体，将无线报警器固定在该半封闭金属腔体内，再将半封闭柱形金属腔体与井盖固定在一起。
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